Sr Examen

Gráfico de la función y = arcsinx-2x

v

Gráfico:

interior superior

Puntos de intersección:

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Definida a trozos:

Solución

Ha introducido [src]
f(x) = asin(x) - 2*x
f(x)=2x+asin(x)f{\left(x \right)} = - 2 x + \operatorname{asin}{\left(x \right)}
f = -2*x + asin(x)
Gráfico de la función
02468-8-6-4-2-10102-2
Puntos de cruce con el eje de coordenadas X
El gráfico de la función cruce el eje X con f = 0
o sea hay que resolver la ecuación:
2x+asin(x)=0- 2 x + \operatorname{asin}{\left(x \right)} = 0
Resolvermos esta ecuación
Puntos de cruce con el eje X:

Solución numérica
x1=0x_{1} = 0
Puntos de cruce con el eje de coordenadas Y
El gráfico cruce el eje Y cuando x es igual a 0:
sustituimos x = 0 en asin(x) - 2*x.
asin(0)0\operatorname{asin}{\left(0 \right)} - 0
Resultado:
f(0)=0f{\left(0 \right)} = 0
Punto:
(0, 0)
Extremos de la función
Para hallar los extremos hay que resolver la ecuación
ddxf(x)=0\frac{d}{d x} f{\left(x \right)} = 0
(la derivada es igual a cero),
y las raíces de esta ecuación serán los extremos de esta función:
ddxf(x)=\frac{d}{d x} f{\left(x \right)} =
primera derivada
2+11x2=0-2 + \frac{1}{\sqrt{1 - x^{2}}} = 0
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
x1=32x_{1} = - \frac{\sqrt{3}}{2}
x2=32x_{2} = \frac{\sqrt{3}}{2}
Signos de extremos en los puntos:
    ___              
 -\/ 3      ___   pi 
(-------, \/ 3  - --)
    2             3  

   ___               
 \/ 3       ___   pi 
(-----, - \/ 3  + --)
   2              3  


Intervalos de crecimiento y decrecimiento de la función:
Hallemos los intervalos donde la función crece y decrece y también los puntos mínimos y máximos de la función, para lo cual miramos cómo se comporta la función en los extremos con desviación mínima del extremo:
Puntos mínimos de la función:
x1=32x_{1} = \frac{\sqrt{3}}{2}
Puntos máximos de la función:
x1=32x_{1} = - \frac{\sqrt{3}}{2}
Decrece en los intervalos
(,32][32,)\left(-\infty, - \frac{\sqrt{3}}{2}\right] \cup \left[\frac{\sqrt{3}}{2}, \infty\right)
Crece en los intervalos
[32,32]\left[- \frac{\sqrt{3}}{2}, \frac{\sqrt{3}}{2}\right]
Puntos de flexiones
Hallemos los puntos de flexiones, para eso hay que resolver la ecuación
d2dx2f(x)=0\frac{d^{2}}{d x^{2}} f{\left(x \right)} = 0
(la segunda derivada es igual a cero),
las raíces de la ecuación obtenida serán los puntos de flexión para el gráfico de la función indicado:
d2dx2f(x)=\frac{d^{2}}{d x^{2}} f{\left(x \right)} =
segunda derivada
x(1x2)32=0\frac{x}{\left(1 - x^{2}\right)^{\frac{3}{2}}} = 0
Resolvermos esta ecuación
Raíces de esta ecuación
x1=0x_{1} = 0

Intervalos de convexidad y concavidad:
Hallemos los intervales donde la función es convexa o cóncava, para eso veamos cómo se comporta la función en los puntos de flexiones:
Cóncava en los intervalos
[0,)\left[0, \infty\right)
Convexa en los intervalos
(,0]\left(-\infty, 0\right]
Asíntotas horizontales
Hallemos las asíntotas horizontales mediante los límites de esta función con x->+oo y x->-oo
False

Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la izquierda:
False

False

Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota horizontal a la derecha:
False
Asíntotas inclinadas
Se puede hallar la asíntota inclinada calculando el límite de la función asin(x) - 2*x, dividida por x con x->+oo y x ->-oo
True

Tomamos como el límite
es decir,
ecuación de la asíntota inclinada a la izquierda:
y=xlimx(2x+asin(x)x)y = x \lim_{x \to -\infty}\left(\frac{- 2 x + \operatorname{asin}{\left(x \right)}}{x}\right)
limx(2x+asin(x)x)=0\lim_{x \to \infty}\left(\frac{- 2 x + \operatorname{asin}{\left(x \right)}}{x}\right) = 0
Tomamos como el límite
es decir,
la inclinada coincide con la asíntota horizontal a la izquierda
Paridad e imparidad de la función
Comprobemos si la función es par o impar mediante las relaciones f = f(-x) и f = -f(-x).
Pues, comprobamos:
2x+asin(x)=2xasin(x)- 2 x + \operatorname{asin}{\left(x \right)} = 2 x - \operatorname{asin}{\left(x \right)}
- No
2x+asin(x)=2x+asin(x)- 2 x + \operatorname{asin}{\left(x \right)} = - 2 x + \operatorname{asin}{\left(x \right)}
- No
es decir, función
no es
par ni impar